一種含有三氧化二鐵的鋁合金鑄滲用涂料及利用其制備鑄滲涂層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有三氧化二鐵的鋁合金鑄滲用涂料及利用其制備鑄滲涂層的 方法，可有效提尚鑄造錯(cuò)合金表面的耐腐蝕性能，屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬，在常溫下就很容易跟氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成一層致 密而堅(jiān)固的氧化鋁薄膜.這層薄膜可以阻止內(nèi)層的鋁進(jìn)一步氧化，可以滿足日常使用的要 求。但在弱的酸、堿性條件下，這層膜的作用有限，不能有效阻止鋁合金的腐蝕，由此，對(duì)鋁 合金的耐腐蝕性能提出了更高的要求。
[0003] 如鑄鋁在冷凝式熱水器中的應(yīng)用。在燃?xì)鉄崴魑膊吭鲈O(shè)冷凝換熱器，可降低排 煙溫度，在釋放煙氣顯熱的同時(shí)將煙氣中的水蒸氣冷凝，使之釋放液化潛熱，因此其熱效率 較常規(guī)熱水器高10 %~15 %。通常其排煙溫度低于IKTC，熱效率不低于96 %。采用冷凝 式燃?xì)鉄崴鞯牧硪粋€(gè)好處是，冷凝水可將煙氣中SOJP NO ,等酸性氣體溶解，能有效減少 煙氣排放造成的污染，減輕環(huán)境污染。
[0004] 鑄鋁的導(dǎo)熱性能優(yōu)良，熱導(dǎo)率明顯高于鑄鐵，另外鋁材價(jià)格低廉，適合工業(yè)上大規(guī) 模使用。其次，從設(shè)計(jì)上來(lái)看，鑄鋁換熱器的可靠設(shè)計(jì)也使其具有充分的優(yōu)勢(shì)：鋁制換熱器 的壁厚大，在保證較高的換熱強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，可以承受更高的水壓，維持長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；且 鋁合金熔化后具有良好的流動(dòng)性，鑄造和加工性優(yōu)良?；谶@些特點(diǎn)，鑄鋁冷凝式換熱器近 年來(lái)得到了快速發(fā)展。
[0005] 但由于酸性物質(zhì)溶解于冷凝水中形成了 pH值約為3~5的酸性液體，會(huì)對(duì)換熱器 冷凝段的鋁合金產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，降低熱水器的使用壽命，影響使用的安全性。
[0006] 鑄滲也叫涂覆鑄造，是將能形成表面特殊性能層的各種合金粉末粘附、貼固或涂 刷在鑄型的特定表面上，然后澆注液體金屬，利用其熱量使涂層材料熔化而與母材金屬物 理結(jié)合或反應(yīng)結(jié)合，從而在鑄件表面形成具有特殊性能的涂層的技術(shù)。與現(xiàn)用陽(yáng)極氧化、電 鍍、化學(xué)鍍、激光熔覆、微弧氧化和等離子噴涂等、鋁合金表面處理方法相比，鑄滲不需要專 門的設(shè)備，不受鑄件形狀的限制，可以處理鑄件的任一表面，它將傳統(tǒng)鑄造和材料表面復(fù)合 強(qiáng)化技術(shù)相結(jié)合，在鑄造的同時(shí)進(jìn)行表面處理，并且充分利用了金屬液的余熱及金屬液凝 固時(shí)的潛熱，無(wú)需后續(xù)加工，工序簡(jiǎn)單，能耗降低。
[0007] 目前，現(xiàn)有鑄滲技術(shù)的研究主要圍繞黑色金屬，近年來(lái)也有鎂合金鑄件鑄滲工藝 的研究，而目前還沒(méi)有鑄滲技術(shù)應(yīng)用于鋁合金的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種含有三氧化二鐵 (下文簡(jiǎn)稱Fe2O3)的鋁合金鑄滲用涂料及利用其制備鑄滲涂層的方法。
[0009] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種含有Fe2O3的鋁合金鑄滲用涂料，其 主要由以下重量份比例的組分所制成：
[0010] 30~55份Fe203、35~55份Cr03、2~9份熔鹽、2~5份氟化鈉、1~2份粘結(jié) 劑。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的含有Fe2O3的鋁合金鑄滲用涂料主要由以下重量份比例的組分 所制成：
[0012] 35~50份Fe203、40~50份Cr03、4~8份熔鹽、2~5份氟化鈉、1~2份粘結(jié) 劑。
[0013] 作為另一種優(yōu)選，所述的含有Fe2O3的鋁合金鑄滲用涂料主要由以下重量份比例 的組分所制成：
[0014] 37份Fe203、45份Cr03、5份熔鹽、3份氟化鈉、2份粘結(jié)劑。
[0015] 作為另一種優(yōu)選，所述Fe2O3的顆粒尺寸彡250目。
[0016] 作為另一種優(yōu)選，所述熔鹽由NaCUKCl和MgCl2按摩爾量比為18 :47 :35組成。
[0017] 作為另一種優(yōu)選，所述粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉或聚乙稀醇。
[0018] 本發(fā)明還提供了利用所述含有Fe2O3的鋁合金鑄滲用涂料制備鑄滲涂層的方法， 包括以下步驟：
[0019] (1)取Fe203、CrO3、熔鹽、氟化鈉和粘結(jié)劑混合均勾，加入純水制成涂料；
[0020] (2)將上述涂料涂覆在鑄型型腔或砂芯表面，在溫度為100~120°C條件下烘干；
[0021] (3)將熔煉好的鋁液澆注入上述型腔或砂芯表面，鋁液和型腔或砂芯表面的涂料 發(fā)生相互作用，在鑄件表面即得所述涂層。
[0022] 作為優(yōu)選，所述鑄型為水玻璃砂型、樹脂砂型或砂芯。
[0023] 作為另一種優(yōu)選，所述澆注溫度為720~750°C。
[0024] 有益效果：相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明鋁合金鑄滲用涂料及利用其制備鑄滲涂層的 方法，不僅具有制造工序少，制造周期短，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，最重要的是通過(guò)特定 的涂料，結(jié)合鑄滲技術(shù)，所制成適用于鋁合金的涂層，其耐腐蝕性大大提高；同時(shí)，所得涂層 的厚度在數(shù)微米到十余微米之間，最大程度降低對(duì)鋁合金導(dǎo)熱性的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 組分及配比：
[0028] 55份Fe203、50份Cr03、8份熔鹽、5份氟化鈉、1份羧甲基纖維素鈉；
[0029] 所述Fe2O3的顆粒尺寸彡250目；
[0030] 所述熔鹽由NaCl、KCl和MgCl2按摩爾量比為18 :47 :35組成。
[0031] 制備方法：
[0032] (1)取Fe203、CrO3、熔鹽、氟化鈉和羧甲基纖維素鈉混合均勾，加入純水制成涂料；
[0033] (2)將上述涂料涂覆在水玻璃砂型型腔，在溫度為100°C條件下烘干；
[0034] (3)將熔煉好的鋁液澆注入上述型腔，澆注溫度為720°C，鋁液和型腔表面的涂料 發(fā)生相互作用，在鑄件表面即得所述涂層。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 組分及配比：
[0037] 35份Fe203、40份Cr03、3份熔鹽、3份氟化鈉、1份聚乙烯醇；
[0038] 所述Fe2O3的顆粒尺寸彡250目；
[0039] 所述熔鹽由NaCl、KCl和MgCl2按摩爾量比為18 :47 :35組成。
[0040] 制備方法：
[0041] (1)取Fe203、CrO3、熔鹽、氟化鈉和聚乙烯醇混合均勾，加入純水制成涂料；
[0042] (2)將上述涂料涂覆在樹脂砂型型腔，在溫度為120°C條件下烘干；
[0043] (3)將熔煉好的鋁液澆注入上述型腔，澆注溫度為750°C，鋁液和型腔表面的涂料 發(fā)生相互作用，在鑄件表面即得所述涂層。
[0044] 實(shí)施例3
[0045] 組分